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MANUAL TÉCNICO




DIAGRAMA DE DAQ 6008
SENSOR DE NIVEL WL300
   1. Guía de Inicio Rápido

      El sensor de nivel tiene muchas aplicaciones y opciones de instalación. Todos los
       sensores son totalmente sumergibles y pueden ser suspendidos por los cables a
       prueba de agua para ser monitoreados.
      No instalar el sensor de nivel de agua en aplicaciones que contengan disolventes.
       Con el tiempo, muchos solventes pueden deteriorar el cable y el sensor.
      Instalar el sensor de nivel de agua para que sea de fácil acceso para fines de
       calibración. Tener cuidado de no doblar el cable. Esto va a cerrar el tubo de
       ventilación que el sensor utiliza para compensar los cambios de presión
       barométrica. También tener en cuenta que el sensor puede ser quitado y
       reinstalado en el futuro.
      Los sensores pueden ser pulsador manualmente sobre o activado por el sistema de
       registro antes de tomar una lectura. Use un tiempo de calentamiento adecuado
       para el sensor de nivel de agua que se utiliza para asegurar que el sensor esté
       encendido.
      Los sensores pueden funcionar continuamente para aplicaciones en tiempo real.



   2. Instrucciones de Seguridad

El sensor no funciona correctamente con lodo, limo u hojas y otros residuos que entierren.
Instalar el sensor de una manera que permita evitar estas condiciones.

Todos los sensores de nivel de Global Water producen una señal de salida de 4-20 mA. 4-
20 mA es una señal estándar industrial para el monitoreo de control de procesos. La
mayoría de los PLC, RTU y los sistemas de adquisición de datos aceptan esta señal
directamente.

Si el sistema solo acepta señales de tensión, la salida del sensor debe ser convertida a una
señal de tensión mediante la lectura de la tensión en una resistencia de precisión en serie
con la señal de cable. Como se tiene en la ley de Ohm, V=I.R, si la señal de 4-20 mA se deja
caer por una resistencia de 250 ohm, la salida será de 1 a 5 voltios DC. Si la señal de 4-20
mA se deja caer por una resistencia de 125 ohmios, la salida será reducida a la mitad de
0.5 a 2.5 VCC.Cada sensor se basa entre 4 y 20 mA, dependiendo de si el sensor está
leyendo en el mínimo o máximo de su rango.

El sensor puede ser sumergido. Se recomienda para proteger el sensor en el interior de 4’’
de tubería de PVC que actuará como un amortiguador de protección.
3. Datos Técnicos

                                                Diafragma de Silicona,
                Sensor
                                                Húmedo/Transductor Húmedo
                                                0-3', 0-15', 0-30', 0-60', 0-120', 0-
             Rango                              250'
             Linealidad e
                                                             ±0.1% FS
             Histéresis
                                                     ±0.1% FS a temperatura
                                                constante, ±0.2% FS desde 35° a
             Precisión                                     70°F de rango
             Sobrepresión                       2 X full scalerange
             Presion de
             Ruptura                            10 X full scalerange
             Resolución                         Infinitesimal (Análogo)
                                                4-20 mA o 0.5 a 2.5 Vdc
             Salidas                            alrededor de 125 ohmios
             Tensión de Alimentación            10 - 36 VDC
             Consumo de corriente               Igual que la salida del sensor
             Tiempo de calentamiento            10 ms (mínimo)
             Operación de Temperatura           (-40° a +180°F)
             Peso                               1/2 Lb
                                                0 a 50°C (30 a 70°F)sumergida,
             Rango de Temperatura
                                                compensación barométrica
             compensada
                                                automática
             Rango de nivel                     0 a 3 pies
             Excitación recomendada             12 V
             Excitación máxima                  36 V
                                                Cilindro de 3/4 de pulgada (190
             Tamaño del sensor                  mm) de diámetro por 8 pulg
                                                (203 mm) de largo
                                                Acero inoxidable y pegamento
             Materiales del sensor
                                                de silicio
                                                25 pulgadas de cable blindado y
             Cable                              ventilado de dos conductores 20
             incluido                           AWG con chaqueta de
                                                polietileno
Figura 1: Características Técnicas del sensor
4. Conexión




Gráfico 1: Diagrama de conexión

   5. Planos de Dimensiones

No contiene en el datasheet

   6. Resumen de la aplicación

El sensor de nivel de Global Water, es un sensor de gran precisión y fiabilidad para el
monitoreo del nivel del agua en todo tipo de aplicaciones, incluyendo:

      Aguas superficiales
      Aguas residuales
      Tanques
      Canales de flujo



   7. Detalles generales

El WL300 WaterLevel Sensor de Global WaterIns., Inc. es un transductor de presión
sumergible, que consiste en un elemento de medición de estado sólido encapsulado en un
alojamiento sumergible de acero inoxidable. El transductor de presión sumergible posee
un cable impermeable que conecta el instrumento al dispositivo de monitoreo. El sensor
de nivel es altamente exacto y confiable para el monitoreo de nivel de agua en
aplicaciones como: aguas subterráneas, aguas superficiales, aguas residuales, tanques,
canales, presas, etc. Además, el sensor posee un sistema para compensación dinámica de
temperatura, permitiendo alta exactitud en las mediciones sobre un amplio rango de
temperatura.

El sensor de nivel WL300 es fácil de instalar y operar. Simplemente se coloca por debajo
del mínimo nivel de agua esperado. Este sensor medirá la presión ejercida por el agua
sobre él, lo cual es proporcional al nivel de líquido. La señal de presión es amplificada y
convertida a una señal de 4 a 20mA: 4mA para una altura cero de líquido sobre el sensor y
20mA para el máximo nivel de agua, dependiendo del rango. Este tipo de salida lo hace
completamente adaptable a diferentes equipos de monitoreo y telemetría.

El WL300 posee un tubo de ventilación ubicado bajo el plástico negro de envoltura del
cable, el mismo que provee compensación de presión atmosférica. Este tubo debe ir en un
armario o tablero, y no debe ser sumergido ni dejarse nunca expuesto a la lluvia. El cable
del sensor no debe retorcerse, ya que en su interior se encuentra el tubo de ventilación
mencionado.

El sensor tiene una pequeña película de acero que protege el elemento de medición, esta
película posee cientos de aberturas, lo que permite que el sensor no falle debido a
sedimentos o lodos. Si es necesario, el sensor puede ser limpiado con un cepillo de
dientes, usando agua y jabón.

Para la aplicación que se escogió el sensor WL300 con un rango de medición de 0 a 3 pies,
que permite obtener mediciones exactas en pequeños cambios de nivel.

El transductor de presión tiene un alcance de 60psig o 42.2mH2O (metros de agua), la
excitación utilizada es de 12V, la señal de salida es de un solo terminal y tiene un rango
lineal que va de 1 a 5V. Esto quiere decir que se tiene una pendiente de 94.73mV/mH2O, y
si la variación de presión que se desea registrar es de 0.1mH2O, la variación en la salida
del transductor de presión será de 9.47mV, lo que representa unas 4 veces la sensibilidad
de la tarjeta de adquisición de datos (2.4mV).



   8. Ecuación de Calibración del sensor de nivel
TRANSDUCTOR DE PRESIÓN

1. Guía de Inicio Rápido
    El sensor de presión PX181 es un dispositivo el cual puede ser aplicado en muchos
       campos en donde cumpla con las condiciones que requiere en la respectiva
       instalación del transductor.
    Este sensor se caracteriza por ser demasiado resistente a la corrosión
    El puerto de presión con el que cuenta el sensor es de alta durabilidad
    Se puede utilizar en aplicaciones donde la temperatura varíe desde temperaturas
       muy altas hasta inferiores a cero.
    Los sensores pueden funcionar continuamente para aplicaciones en tiempo real en
       la toma de datos
    Es un sensor de presión de alta exactitud


2. Instrucciones de Seguridad

      Se debe tener cuidado con los pines del sensor al momento de conectarle ya que
      se pueden romper si es que se aplica mucha fuerza.
      No se recomienda utilizas para aplicaciones que dependan de freón
      Su salida de 1 a 5 voltios asegura compatibilidad con la mayoría de procesos y
      equipo computacional de interface


3. Datos Técnicos
     Rango de presión:                0 a 60psig.
     Máxima sobrepresión:             dos veces el valor máximo del rango
     Presión de estallido (a 25°C):   Tres veces el valor máximo del rango.
     Voltaje de salida:               1 a 5V
Excitación recomendad:           12V
     Consumo máximo de
     corriente:                       20mA
     Temperatura de operación:        -55 a 105°C.
     Elemento de medición:            semiconductor moldeado con laser
     Partes húmedas o expuestas:      Acero inoxidable, cristal, silicio y Flurosilicon.
     Puerto de presión:               acero inoxidable de 1/8-27 NPT.
                                      18 plgs cable blindado de 4 conductores20
                                      AWG codificado por colores, con un conector
     Cable y conector incluidos:      para auto sellado
     Peso del transductor:            50gr

       4. Conexión




El cable de conexión del transductor de presión posee el siguiente código de colores:

ROJO: Excitación

NEGRO: Común

BLANCO: Señal de salida

El cable provisto es muy corto, por lo que se decidió adquirir un Omega Engineering, Inc,
un cable compatible con la serie PX181 de transductores de presión, pero esta vez de
10pies o aproximadamente 3m. Este cable adquirido posee las mismas características del
original, su código de colores e incluso su conector. Para instalar o remover el cable de
conexión del transductor de presión se debe seguir los siguientes pasos que se describen:

Para instalar el cable

1. Insertar el cable en el slot del transductor siguiendo la guía que tiene éste y el conector.
Asegúrese que ambas lengüetas del conector se han fijado correctamente.

2. Deslizar el cobertor de hule sobre el conector y el slot del transductor. Asegurarse que
el cobertor se coloque al ras del transductor.

Para remover el cable

1. Halar lentamente desde su parte posterior el cobertor de hule hasta dejar descubierto
el conector.

2. Insertar cuidadosamente un destornillador plano para aflojar las lengüetas de ambos
lados del conector. Una vez aflojadas estas lengüetas, halar el conector separándolo del
transductor.

Las dimensiones del transductor de presión PX181-060G 5V utilizado en la modernización
de la Unidad Gilkes, se puede apreciar en la siguiente figura, los valores mostrados se
encuentran el pulgadas.
5. Planos de Dimensiones




6. Resumen de la aplicación
El transductor de presión PX181, es un transductor de gran precisión y fiabilidad para el
monitoreo de la presión de líquidos en todo tipo de aplicaciones, entre estas se
encuentran:


      Aguas residuales
      Tanques
      Canales de flujo
      Líquidos con variaciones de temperatura.
      Fluidos corrosivos
      Aguas superficiales


7. Detalles generales
La serie de transductores de presión PX181 de OMEGA Engineering, Inc. Combina la
tecnología actual de semiconductores con la durabilidad, resultando un sensor de presión
de propósito general de alta exactitud. Los rangos disponibles van desde 0 a 15psi hasta 0
a 500m psi. Su salida de 1 a 5 voltios asegura compatibilidad con la mayoría de procesos y
equipo computacional de interface. Sus aplicaciones incluyen monitoreo y prueba de
motores, control de humedad, aire acondicionado, compresores, calefacción, etc. El
elemento de medición de silicio está sujeto a un pedestal de cristal para aislarlo de las
tensiones inducidas, proveerle amplia compatibilidad con diversos medios, y el puerto de
acero inoxidable permite usar el sensor con sustancias corrosivas; no se lo recomienda
para aplicaciones con líquidos de refrigeración. Estos transductores fuertes y compactos
presentan una exactitud del 0.3% y una excelente capacidad para ser intercambiados. La
siguiente figura muestra el tipo de transductor seleccionado.




8. Ecuación de calibración del sensor de presión




CELDA DE CARGA DE SERIE LCAE DE OMEGA ENGINEERING Inc

   9. Guía de Inicio Rápido

      La serie LCAE de celdas de carga de Omega Engineering, Inc., es una celda de carga
       de bajo costo, altamente exacta y de punto simple, ideal para aplicaciones como
       balanzas electrónicas y basculas
      Es un transductor que es utilizado para convertir una fuerza en una señal eléctrica.
       Esta conversión es indirecta y se realiza en dos etapas. Mediante un dispositivo
       mecánico, la fuerza que se desea medir deforma una galga extensiométrica. La
       galga extensiométrica convierte el (desplazamiento) o deformación en señales
       eléctricas.
   Una celda de carga por lo general se compone de cuatro o dos galga
    extensiométricas conectadas en una configuración tipo puente de Wheatstone.
   Debido las dimensiones la celda es de fácil mecanizado y fácil manejo e instalación.
   Los sensores pueden funcionar continuamente para aplicaciones en tiempo real.

10. Instrucciones de Seguridad

Son dispositivos de fuerza-balance, que miden el peso como un cambio en la presión
del líquido con el cual esta relleno internamente. A medida que la fuerza aumenta, la
presión del fluido hidráulico crece. Esta presión puede ser localmente indicada o
transmitida para realizar una indicación remota o control. La salida es lineal y es
relativamente poco afectada por la cantidad del fluido de relleno o por su
temperatura. Si las celdas de carga han sido correctamente instaladas y calibradas, la
precisión puede estar dentro del 0,25% del fondo de escala o mejor, lo cual es
aceptable para la mayoría de las aplicaciones del proceso de pesaje. Debido a que este
sensor no tiene componentes eléctricos, es ideal para el uso en zonas peligrosas. Para
la máxima precisión, el peso debe ser obtenido por la localización de una celda de
carga en cada punto de apoyo y resumir sus resultados.
Las celdas de carga acoplables siempre han sido cuestionadas respecto a su nivel de
precisión.
Una parte del problema es que la barra pulida no ha sido concebida para formar parte
de un transductor de carga de precisión.
Otra duda que surge con el acoplamiento es la desviación cero. El transductor
generalmente va colocado en la barra pulida, que ya soporta una carga indeterminada.
*... La+ ‘carga’ medida debe ser ajustada para conocerse su valor real.” (Lufkin)
La celda de carga acoplable requiere un transductor de posición separado.


11. Datos Técnicos



            Sensor                       Celda de Carga LCAE-6KG
         Capacidad Evaluada
                                         6 Kgf
         Sobrecarga Segura
                                          150% de la Capacidad Evaluada.
         Sobrecarga Final
                                          200% de la Capacidad Evaluada
         Salida Evaluada                 2mV/V ± 10%.

         Excitaci6n Recomendada
                                         12V
Excitación Máxima
                                   20V
        Consumo Máximo de
        Corriente                  100mA

        Temperatura de Operación   -10 a 50°C
        Material de la Celda       Aluminio
                                   Cable blindado de 4 conductores
                                   20AWG codificado por colores,
                                   3.3mm de diametro y 400mm de
        Cable Incluido             longitud.
        Tamafio Máximo de la
        Plataforma de Carga        300mm x 300mm.
        Peso de la
        Celda                      200gr


12. Conexión




13. Planos de Dimensiones
14. Resumen de la aplicación

La serie LCAE de celdas de carga de Omega Engineering, Inc., es una celda de carga de bajo
costo, altamente exacta y de punto simple, ideal para aplicaciones como balanzas
electrOnicas y basculas.

   15. Detalles generales

El desafio de punto simple es altamente resistente a carga excentrica, permitiendo
montaje directo en la base de la balanza o plataforma de la báscula. La serie LCAE posee
un sello para protección contra la humedad y está disponible con alcances de 600grf hasta
los 200Kgf.

La celda está montada en una base de acero de 6.35mm de espesor, que brinda
estabilidad y evita su deformación al ejercer fuerza sobre ella. Esta base tiene 150mm de
largo por 105mm de ancho, la celda se sujeta a ella mediante dos pernos en su parte
inferior trasera, en la cual está colocada una pequeña placa de 30x26mm y 3mm de
espesor, que eleva un poco la celda de carga y permite su deflexión para medir
correctamente la fuerza ejercida sobre ésta. La base posee un tornillo que sirve como
seguridad para la sobrecarga de la celda; este tornillo se ajusta de acuerdo al rango que se
desea medir, en este caso está fijado para que la celda haga contacto con él al sobrepasar
los 3.1 Kgf o 30.4N. Adicionalmente a la base, se utiliza una plataforma de carga del
mismo material de ésta, pero con dimensiones de 38x31x6.35mm, la misma que se ubica
en la parte superior delantera de la celda de carga y se sujeta a través de dos pernos;
sobre esta plataforma inciden los tornillos que utilizan los modelos de la Unidad Gilkes
para ejercer fuerza sobre el instrumento de medición. El peso de los pernos y de la
plataforma harán variar las mediciones, lo que será corregido en la calibración de la celda
y a través del software.

   16. Código de Colores

   Entrada
   ROJO: Positivo de la excitación.
   BLANCO: Negativo de la excitación.

   Salida
   VERDE: Positivo de la señal de salida.
   AZUL: Negativo de la señal de salida.

   Posee una extensión de 4 m de cable soldado al cable original. La única diferencia del
   cable utilizado es que es de color gris y en lugar de poseer un conductor azul, posee
   uno NEGRO, lo que se debe tener en cuenta en la conexión de la señal de salida de la
   celda, que como se puede apreciar, es una señal diferencial que se tomará entre los
   conductores VERDE y NEGRO.



   17. Acondicionamiento

   Como se necesita medir una variación muy pequeña de fuerza, es necesario amplificar
   la salida del sensor para que pueda ser compatible con la entrada de la tarjeta de
   datos, razón por la cual está adaptado un amplificador diferencial.
   La salida de este circuito está dada por la expresión: Vo = m(E1 — E2). Esta expresión
   muestra que el voltaje de salida del amplificador es proporcional a la diferencia de
   voltajes aplicada a las entradas (señal diferencial), el factor m se denomina ganancia
   diferencial y se establece por la relación entre resistencias. Otro factor importante al
   utilizar el amplificador diferencial, es que únicamente se amplifica la señal diferencial y
   no el ruido presente en ésta, sin tener ningún efecto significativo en la salida.
   Está acoplado un amplificador operacional de propósito general, LM301AN de
   National Semiconductor Corporation.
   Se debe tomar en cuenta que la alimentación de este operacional es de ±12V y una
   corriente máxima de 3mA.


Ecuación de calibración de la celda de carga
SERVOMOTOR (MEDICIÓN DE NIVEL)

   18. Guía de Inicio Rápido


Dispositivo similar a un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ubicarse en
cualquier posición dentro de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha
posición.

Un servomotor es un motor eléctrico que consta con la capacidad de ser controlado, tanto
en velocidad como en posición.

Los servos se utilizan frecuentemente en sistemas de radio control y en robótica, pero su
uso no está limitado a estos. Es posible modificar un servomotor para obtener un motor
de corriente continua que, si bien ya no tiene la capacidad de control del servo, conserva
la fuerza, velocidad y baja inercia que caracteriza a estos dispositivos.

Los servomotores hacen uso de la modulación por ancho de pulsos (PWM) para controlar
la dirección o posición de los motores de corriente continua. La mayoría trabaja en la
frecuencia de los cincuenta hercios, así las señales PWM tendrán un periodo de veinte
milisegundos. La electrónica dentro del servomotor responderá al ancho de la señal
modulada. Si los circuitos dentro del servomotor reciben una señal de entre 0,5 a 1,4
milisegundos, este se moverá en sentido horario; entre 1,6 a 2 milisegundos moverá el
servomotor en sentido antihorario; 1,5 milisegundos representa un estado neutro para los
servomotores estándares. A continuación se exponen ejemplos de cada caso:



   19. Instrucciones de Seguridad

Para asegurar la integridad física y el buen funcionamiento se dbee tener en cuenta los
siguientes aspectos

       adaptación a la válvula,
       instalación,
ajuste,
       puesta en funcionamiento

Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control. Un servo
normal o estándar tiene 3kg por cm. de torque, lo cual es bastante fuerte para su tamaño.
También potencia proporcional para cargas mecánicas. Un servo, por consiguiente, tiene
un consumo de energía reducido.

La corriente que requiere depende del tamaño del servo. Normalmente el fabricante
indica cual es la corriente que consume. La corriente depende principalmente del par, y
puede exceder un amperio si el servo está enclavado, pero no es muy alto si el servo está
libre moviéndose todo el tiempo.



   20. Datos Técnicos


Este dispositivo fue implementado a partir de un ejemplar que existía en el laboratorio de
robótica de la ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO, por lo que no exitia placa técnica y los
datos fueron tomados a base de varias pruebas realizadas.


   21. Conexión
22. Planos de Dimensiones




23. Resumen de la aplicación
A medida que gira el rotor, los dientes llegan a una proximidad con el imán y alejan luego
se, esto hace variar la intensidad del campo magnético en el núcleo del imán lo que
induce un voltaje en la bobina de alambre. Se produce un pulso o ciclo de voltaje por cada
diente, en este caso se tiene 50 dientes en el rotor, con lo que la relación entre la
frecuencia de los pulsos y la velocidad está dada por: rev I s = ciclos I s 50 , debido a que se
requieren 50 ciclos o pulsos para representar una revolución.

   24. Detalles generales

Es un' dispositivo que mide la velocidad de un eje giratorio

El servomotor tiene 85mm de lado y 45mm de ancho. Posee un eje móvil de baja inercia,y
está adaptado al eje trabajado en Solidur, un polímero, liviano, muy resistente y fácil de
trabajar de ¾ de pulgada de diámetro el servomotor, se pudo observar que en su interior
posee un rotor dentado de material ferromagnético, que actúa conjuntamente con el
imán permanente del estator, el mismo que posee una bobina de alambre alrededor del
imán. El número de revoluciones por minuto es igual al número de revoluciones por
segundo multiplicado por 60 y ciclos/s no es otra cosa que la frecuencia en Hertz, por lo
tanto, la relación entre la frecuencia y la velocidad está dada por:
V(rpm) = 60/50 f(Hz) = 1. 2f(Hz)      (3.5)
La velocidad máxima a la que se va a trabajar es de 2900rpm, es decir que la frecuencia
máxima que tendrá la señal será de 2417Hz. El problema que se presentó es que la tarjeta
de adquisición de datos no posee entradas de frecuencia o conteo rápido, que serían
ideales para el tipo de señal que se quiere manejar, así que la solución fue acondicionar la
señal sinusoidal de salida del servomotor, para obtener una señal de voltaje compatible
con los canales de la tarjeta.



   25. Código de Colores

El servomotor utilizado para la medición de velocidad posee un par de terminales de
salida en los que se genera una señal sinusoidal cuya amplitud y frecuencia varían de
acuerdo a la velocidad del motor. Se retiraron los dos terminales de alimentación debido a
que no se los utiliza. Se utilizó 4m de cable paralelo flexible 22AWG con un conductor
ROJO y uno NEGRO, para la conexión del servomotor. Con objeto de mantener
uniformidad en el sistema de Modernización, se utilizará el terminal NEGROcomo
referencia o tierra y el terminal ROJO como señal de frecuencia de entrada, fin, que se
explicará más adelante. De esta forma, se puede utilizar el servomotor como un
tacómetro, para medir la velocidad de los ejes giratorios en las prácticas con la Unidad. En
este caso la velocidad estará representada por la frecuencia del voltaje generado.
Al desarmar el servomotor, se pudo observar que en su interior posee un rotor dentado
de material ferromagnético, que actúa conjuntamente con el imán permanente del
estator, el mismo que posee una bobina de alambre alrededor del imán. A medida que
gira el rotor, los dientes llegan a una proximidad con el imán y luego se alejan, esto hace
variar la intensidad del campo magnético en el núcleo del imán lo que induce un voltaje
en la bobina de alambre. Se produce un pulso o ciclo de voltaje por cada diente, en este
caso se tiene 50 dientes en el rotor, con lo que la relación entre la frecuencia de los pulsos
y la velocidad está dada por: rev I s = ciclos I s 50 , debido a que se requieren 50 ciclos o
pulsos para representar una revolución. El número de revoluciones por minuto es igual al
número de revoluciones por segundo multiplicado por 60 y ciclos/s no es otra cosa que la
frecuencia en Hertz, por lo tanto, la relación entre la frecuencia y la velocidad está dada
por:
V(rpm) = 60/50 f(Hz) = 1. 2f(Hz)       (3.5)
La velocidad máxima a la que se va a trabajar es de 2900rpm, es decir que la frecuencia
máxima que tendrá la señal será de 2417Hz




   26. Acondicionamiento

El acondicionamiento se realiza a través de un conversor de frecuencia a voltaje,
LM2917M de National Semiconductor Corporation, el mismo que recibe la señal de
frecuencia convirtiéndola linealmente en un voltaje directo de salida. El conversor acepta
un voltaje de alimentación de hasta 28V y consume una corriente máxima de 50mA. La
señal de frecuencia de entrada debe ser una señal alterna de hasta 10KHz, debe tener un
pico mínimo de 125mV para que el conversor la reconozca y uno máximo con el valor del
voltaje de alimentación para evitar daños. En este caso, la frecuencia que se desea medir
es de 2417Hz, el voltaje pico mínimo es de unos 0.4V y el voltaje pico máximo es de unos
3.5V, encontrándose dentro de los parámetros permitidos para el correcto
funcionamiento del conversor.
La frecuencia máxima que se mide es de 2417Hz, tiene un valor típico de 1801.1,A y Vcc
en este caso es de 12V, con lo que despejando Cl se tiene un valor de 5.6nF. No hay que
olvidar que se deben escoger valores estándar para todos los componentes externos al
conversor. El capacitor Cl debe tener un valor superior a los 500pF para una mejor
operación, valores más bajos podrían causar una corriente de falla a través de Rl.
Se debe tener cuidado al escoger R1, ya que si es muy grande, se degrada la linealidad.
Considerando que el voltaje máximo de salida será de 5V, para guardar compatibilidad
con los canales de entrada de la tarjeta de adquisición de datos, se tiene la siguiente
relación:
El voltaje de rizo máximo se produce en la frecuencia más baja, en este caso se supone
que la frecuencia de entrada
es de 0Hz y el voltaje de rizo máximo no debe ser mayor que la sensibilidad de la tarjeta
(2.4mV), así se tiene:
12V 5.6nF
2.4m V fr p
Ecuación de calibración del servomotor

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  • 2. SENSOR DE NIVEL WL300 1. Guía de Inicio Rápido  El sensor de nivel tiene muchas aplicaciones y opciones de instalación. Todos los sensores son totalmente sumergibles y pueden ser suspendidos por los cables a prueba de agua para ser monitoreados.  No instalar el sensor de nivel de agua en aplicaciones que contengan disolventes. Con el tiempo, muchos solventes pueden deteriorar el cable y el sensor.  Instalar el sensor de nivel de agua para que sea de fácil acceso para fines de calibración. Tener cuidado de no doblar el cable. Esto va a cerrar el tubo de ventilación que el sensor utiliza para compensar los cambios de presión barométrica. También tener en cuenta que el sensor puede ser quitado y reinstalado en el futuro.  Los sensores pueden ser pulsador manualmente sobre o activado por el sistema de registro antes de tomar una lectura. Use un tiempo de calentamiento adecuado para el sensor de nivel de agua que se utiliza para asegurar que el sensor esté encendido.  Los sensores pueden funcionar continuamente para aplicaciones en tiempo real. 2. Instrucciones de Seguridad El sensor no funciona correctamente con lodo, limo u hojas y otros residuos que entierren. Instalar el sensor de una manera que permita evitar estas condiciones. Todos los sensores de nivel de Global Water producen una señal de salida de 4-20 mA. 4- 20 mA es una señal estándar industrial para el monitoreo de control de procesos. La mayoría de los PLC, RTU y los sistemas de adquisición de datos aceptan esta señal directamente. Si el sistema solo acepta señales de tensión, la salida del sensor debe ser convertida a una señal de tensión mediante la lectura de la tensión en una resistencia de precisión en serie con la señal de cable. Como se tiene en la ley de Ohm, V=I.R, si la señal de 4-20 mA se deja caer por una resistencia de 250 ohm, la salida será de 1 a 5 voltios DC. Si la señal de 4-20 mA se deja caer por una resistencia de 125 ohmios, la salida será reducida a la mitad de 0.5 a 2.5 VCC.Cada sensor se basa entre 4 y 20 mA, dependiendo de si el sensor está leyendo en el mínimo o máximo de su rango. El sensor puede ser sumergido. Se recomienda para proteger el sensor en el interior de 4’’ de tubería de PVC que actuará como un amortiguador de protección.
  • 3. 3. Datos Técnicos Diafragma de Silicona, Sensor Húmedo/Transductor Húmedo 0-3', 0-15', 0-30', 0-60', 0-120', 0- Rango 250' Linealidad e ±0.1% FS Histéresis ±0.1% FS a temperatura constante, ±0.2% FS desde 35° a Precisión 70°F de rango Sobrepresión 2 X full scalerange Presion de Ruptura 10 X full scalerange Resolución Infinitesimal (Análogo) 4-20 mA o 0.5 a 2.5 Vdc Salidas alrededor de 125 ohmios Tensión de Alimentación 10 - 36 VDC Consumo de corriente Igual que la salida del sensor Tiempo de calentamiento 10 ms (mínimo) Operación de Temperatura (-40° a +180°F) Peso 1/2 Lb 0 a 50°C (30 a 70°F)sumergida, Rango de Temperatura compensación barométrica compensada automática Rango de nivel 0 a 3 pies Excitación recomendada 12 V Excitación máxima 36 V Cilindro de 3/4 de pulgada (190 Tamaño del sensor mm) de diámetro por 8 pulg (203 mm) de largo Acero inoxidable y pegamento Materiales del sensor de silicio 25 pulgadas de cable blindado y Cable ventilado de dos conductores 20 incluido AWG con chaqueta de polietileno Figura 1: Características Técnicas del sensor
  • 4. 4. Conexión Gráfico 1: Diagrama de conexión 5. Planos de Dimensiones No contiene en el datasheet 6. Resumen de la aplicación El sensor de nivel de Global Water, es un sensor de gran precisión y fiabilidad para el monitoreo del nivel del agua en todo tipo de aplicaciones, incluyendo:  Aguas superficiales  Aguas residuales  Tanques  Canales de flujo 7. Detalles generales El WL300 WaterLevel Sensor de Global WaterIns., Inc. es un transductor de presión sumergible, que consiste en un elemento de medición de estado sólido encapsulado en un alojamiento sumergible de acero inoxidable. El transductor de presión sumergible posee un cable impermeable que conecta el instrumento al dispositivo de monitoreo. El sensor de nivel es altamente exacto y confiable para el monitoreo de nivel de agua en aplicaciones como: aguas subterráneas, aguas superficiales, aguas residuales, tanques,
  • 5. canales, presas, etc. Además, el sensor posee un sistema para compensación dinámica de temperatura, permitiendo alta exactitud en las mediciones sobre un amplio rango de temperatura. El sensor de nivel WL300 es fácil de instalar y operar. Simplemente se coloca por debajo del mínimo nivel de agua esperado. Este sensor medirá la presión ejercida por el agua sobre él, lo cual es proporcional al nivel de líquido. La señal de presión es amplificada y convertida a una señal de 4 a 20mA: 4mA para una altura cero de líquido sobre el sensor y 20mA para el máximo nivel de agua, dependiendo del rango. Este tipo de salida lo hace completamente adaptable a diferentes equipos de monitoreo y telemetría. El WL300 posee un tubo de ventilación ubicado bajo el plástico negro de envoltura del cable, el mismo que provee compensación de presión atmosférica. Este tubo debe ir en un armario o tablero, y no debe ser sumergido ni dejarse nunca expuesto a la lluvia. El cable del sensor no debe retorcerse, ya que en su interior se encuentra el tubo de ventilación mencionado. El sensor tiene una pequeña película de acero que protege el elemento de medición, esta película posee cientos de aberturas, lo que permite que el sensor no falle debido a sedimentos o lodos. Si es necesario, el sensor puede ser limpiado con un cepillo de dientes, usando agua y jabón. Para la aplicación que se escogió el sensor WL300 con un rango de medición de 0 a 3 pies, que permite obtener mediciones exactas en pequeños cambios de nivel. El transductor de presión tiene un alcance de 60psig o 42.2mH2O (metros de agua), la excitación utilizada es de 12V, la señal de salida es de un solo terminal y tiene un rango lineal que va de 1 a 5V. Esto quiere decir que se tiene una pendiente de 94.73mV/mH2O, y si la variación de presión que se desea registrar es de 0.1mH2O, la variación en la salida del transductor de presión será de 9.47mV, lo que representa unas 4 veces la sensibilidad de la tarjeta de adquisición de datos (2.4mV). 8. Ecuación de Calibración del sensor de nivel
  • 6. TRANSDUCTOR DE PRESIÓN 1. Guía de Inicio Rápido  El sensor de presión PX181 es un dispositivo el cual puede ser aplicado en muchos campos en donde cumpla con las condiciones que requiere en la respectiva instalación del transductor.  Este sensor se caracteriza por ser demasiado resistente a la corrosión  El puerto de presión con el que cuenta el sensor es de alta durabilidad  Se puede utilizar en aplicaciones donde la temperatura varíe desde temperaturas muy altas hasta inferiores a cero.  Los sensores pueden funcionar continuamente para aplicaciones en tiempo real en la toma de datos  Es un sensor de presión de alta exactitud 2. Instrucciones de Seguridad Se debe tener cuidado con los pines del sensor al momento de conectarle ya que se pueden romper si es que se aplica mucha fuerza. No se recomienda utilizas para aplicaciones que dependan de freón Su salida de 1 a 5 voltios asegura compatibilidad con la mayoría de procesos y equipo computacional de interface 3. Datos Técnicos Rango de presión: 0 a 60psig. Máxima sobrepresión: dos veces el valor máximo del rango Presión de estallido (a 25°C): Tres veces el valor máximo del rango. Voltaje de salida: 1 a 5V
  • 7. Excitación recomendad: 12V Consumo máximo de corriente: 20mA Temperatura de operación: -55 a 105°C. Elemento de medición: semiconductor moldeado con laser Partes húmedas o expuestas: Acero inoxidable, cristal, silicio y Flurosilicon. Puerto de presión: acero inoxidable de 1/8-27 NPT. 18 plgs cable blindado de 4 conductores20 AWG codificado por colores, con un conector Cable y conector incluidos: para auto sellado Peso del transductor: 50gr 4. Conexión El cable de conexión del transductor de presión posee el siguiente código de colores: ROJO: Excitación NEGRO: Común BLANCO: Señal de salida El cable provisto es muy corto, por lo que se decidió adquirir un Omega Engineering, Inc, un cable compatible con la serie PX181 de transductores de presión, pero esta vez de
  • 8. 10pies o aproximadamente 3m. Este cable adquirido posee las mismas características del original, su código de colores e incluso su conector. Para instalar o remover el cable de conexión del transductor de presión se debe seguir los siguientes pasos que se describen: Para instalar el cable 1. Insertar el cable en el slot del transductor siguiendo la guía que tiene éste y el conector. Asegúrese que ambas lengüetas del conector se han fijado correctamente. 2. Deslizar el cobertor de hule sobre el conector y el slot del transductor. Asegurarse que el cobertor se coloque al ras del transductor. Para remover el cable 1. Halar lentamente desde su parte posterior el cobertor de hule hasta dejar descubierto el conector. 2. Insertar cuidadosamente un destornillador plano para aflojar las lengüetas de ambos lados del conector. Una vez aflojadas estas lengüetas, halar el conector separándolo del transductor. Las dimensiones del transductor de presión PX181-060G 5V utilizado en la modernización de la Unidad Gilkes, se puede apreciar en la siguiente figura, los valores mostrados se encuentran el pulgadas.
  • 9. 5. Planos de Dimensiones 6. Resumen de la aplicación El transductor de presión PX181, es un transductor de gran precisión y fiabilidad para el monitoreo de la presión de líquidos en todo tipo de aplicaciones, entre estas se encuentran:  Aguas residuales  Tanques  Canales de flujo  Líquidos con variaciones de temperatura.  Fluidos corrosivos  Aguas superficiales 7. Detalles generales La serie de transductores de presión PX181 de OMEGA Engineering, Inc. Combina la tecnología actual de semiconductores con la durabilidad, resultando un sensor de presión de propósito general de alta exactitud. Los rangos disponibles van desde 0 a 15psi hasta 0 a 500m psi. Su salida de 1 a 5 voltios asegura compatibilidad con la mayoría de procesos y
  • 10. equipo computacional de interface. Sus aplicaciones incluyen monitoreo y prueba de motores, control de humedad, aire acondicionado, compresores, calefacción, etc. El elemento de medición de silicio está sujeto a un pedestal de cristal para aislarlo de las tensiones inducidas, proveerle amplia compatibilidad con diversos medios, y el puerto de acero inoxidable permite usar el sensor con sustancias corrosivas; no se lo recomienda para aplicaciones con líquidos de refrigeración. Estos transductores fuertes y compactos presentan una exactitud del 0.3% y una excelente capacidad para ser intercambiados. La siguiente figura muestra el tipo de transductor seleccionado. 8. Ecuación de calibración del sensor de presión CELDA DE CARGA DE SERIE LCAE DE OMEGA ENGINEERING Inc 9. Guía de Inicio Rápido  La serie LCAE de celdas de carga de Omega Engineering, Inc., es una celda de carga de bajo costo, altamente exacta y de punto simple, ideal para aplicaciones como balanzas electrónicas y basculas  Es un transductor que es utilizado para convertir una fuerza en una señal eléctrica. Esta conversión es indirecta y se realiza en dos etapas. Mediante un dispositivo mecánico, la fuerza que se desea medir deforma una galga extensiométrica. La galga extensiométrica convierte el (desplazamiento) o deformación en señales eléctricas.
  • 11. Una celda de carga por lo general se compone de cuatro o dos galga extensiométricas conectadas en una configuración tipo puente de Wheatstone.  Debido las dimensiones la celda es de fácil mecanizado y fácil manejo e instalación.  Los sensores pueden funcionar continuamente para aplicaciones en tiempo real. 10. Instrucciones de Seguridad Son dispositivos de fuerza-balance, que miden el peso como un cambio en la presión del líquido con el cual esta relleno internamente. A medida que la fuerza aumenta, la presión del fluido hidráulico crece. Esta presión puede ser localmente indicada o transmitida para realizar una indicación remota o control. La salida es lineal y es relativamente poco afectada por la cantidad del fluido de relleno o por su temperatura. Si las celdas de carga han sido correctamente instaladas y calibradas, la precisión puede estar dentro del 0,25% del fondo de escala o mejor, lo cual es aceptable para la mayoría de las aplicaciones del proceso de pesaje. Debido a que este sensor no tiene componentes eléctricos, es ideal para el uso en zonas peligrosas. Para la máxima precisión, el peso debe ser obtenido por la localización de una celda de carga en cada punto de apoyo y resumir sus resultados. Las celdas de carga acoplables siempre han sido cuestionadas respecto a su nivel de precisión. Una parte del problema es que la barra pulida no ha sido concebida para formar parte de un transductor de carga de precisión. Otra duda que surge con el acoplamiento es la desviación cero. El transductor generalmente va colocado en la barra pulida, que ya soporta una carga indeterminada. *... La+ ‘carga’ medida debe ser ajustada para conocerse su valor real.” (Lufkin) La celda de carga acoplable requiere un transductor de posición separado. 11. Datos Técnicos Sensor Celda de Carga LCAE-6KG Capacidad Evaluada 6 Kgf Sobrecarga Segura 150% de la Capacidad Evaluada. Sobrecarga Final 200% de la Capacidad Evaluada Salida Evaluada 2mV/V ± 10%. Excitaci6n Recomendada 12V
  • 12. Excitación Máxima 20V Consumo Máximo de Corriente 100mA Temperatura de Operación -10 a 50°C Material de la Celda Aluminio Cable blindado de 4 conductores 20AWG codificado por colores, 3.3mm de diametro y 400mm de Cable Incluido longitud. Tamafio Máximo de la Plataforma de Carga 300mm x 300mm. Peso de la Celda 200gr 12. Conexión 13. Planos de Dimensiones
  • 13. 14. Resumen de la aplicación La serie LCAE de celdas de carga de Omega Engineering, Inc., es una celda de carga de bajo costo, altamente exacta y de punto simple, ideal para aplicaciones como balanzas electrOnicas y basculas. 15. Detalles generales El desafio de punto simple es altamente resistente a carga excentrica, permitiendo montaje directo en la base de la balanza o plataforma de la báscula. La serie LCAE posee un sello para protección contra la humedad y está disponible con alcances de 600grf hasta los 200Kgf. La celda está montada en una base de acero de 6.35mm de espesor, que brinda estabilidad y evita su deformación al ejercer fuerza sobre ella. Esta base tiene 150mm de largo por 105mm de ancho, la celda se sujeta a ella mediante dos pernos en su parte inferior trasera, en la cual está colocada una pequeña placa de 30x26mm y 3mm de espesor, que eleva un poco la celda de carga y permite su deflexión para medir correctamente la fuerza ejercida sobre ésta. La base posee un tornillo que sirve como seguridad para la sobrecarga de la celda; este tornillo se ajusta de acuerdo al rango que se desea medir, en este caso está fijado para que la celda haga contacto con él al sobrepasar los 3.1 Kgf o 30.4N. Adicionalmente a la base, se utiliza una plataforma de carga del mismo material de ésta, pero con dimensiones de 38x31x6.35mm, la misma que se ubica
  • 14. en la parte superior delantera de la celda de carga y se sujeta a través de dos pernos; sobre esta plataforma inciden los tornillos que utilizan los modelos de la Unidad Gilkes para ejercer fuerza sobre el instrumento de medición. El peso de los pernos y de la plataforma harán variar las mediciones, lo que será corregido en la calibración de la celda y a través del software. 16. Código de Colores Entrada ROJO: Positivo de la excitación. BLANCO: Negativo de la excitación. Salida VERDE: Positivo de la señal de salida. AZUL: Negativo de la señal de salida. Posee una extensión de 4 m de cable soldado al cable original. La única diferencia del cable utilizado es que es de color gris y en lugar de poseer un conductor azul, posee uno NEGRO, lo que se debe tener en cuenta en la conexión de la señal de salida de la celda, que como se puede apreciar, es una señal diferencial que se tomará entre los conductores VERDE y NEGRO. 17. Acondicionamiento Como se necesita medir una variación muy pequeña de fuerza, es necesario amplificar la salida del sensor para que pueda ser compatible con la entrada de la tarjeta de datos, razón por la cual está adaptado un amplificador diferencial. La salida de este circuito está dada por la expresión: Vo = m(E1 — E2). Esta expresión muestra que el voltaje de salida del amplificador es proporcional a la diferencia de voltajes aplicada a las entradas (señal diferencial), el factor m se denomina ganancia diferencial y se establece por la relación entre resistencias. Otro factor importante al utilizar el amplificador diferencial, es que únicamente se amplifica la señal diferencial y no el ruido presente en ésta, sin tener ningún efecto significativo en la salida. Está acoplado un amplificador operacional de propósito general, LM301AN de National Semiconductor Corporation. Se debe tomar en cuenta que la alimentación de este operacional es de ±12V y una corriente máxima de 3mA. Ecuación de calibración de la celda de carga
  • 15. SERVOMOTOR (MEDICIÓN DE NIVEL) 18. Guía de Inicio Rápido Dispositivo similar a un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha posición. Un servomotor es un motor eléctrico que consta con la capacidad de ser controlado, tanto en velocidad como en posición. Los servos se utilizan frecuentemente en sistemas de radio control y en robótica, pero su uso no está limitado a estos. Es posible modificar un servomotor para obtener un motor de corriente continua que, si bien ya no tiene la capacidad de control del servo, conserva la fuerza, velocidad y baja inercia que caracteriza a estos dispositivos. Los servomotores hacen uso de la modulación por ancho de pulsos (PWM) para controlar la dirección o posición de los motores de corriente continua. La mayoría trabaja en la frecuencia de los cincuenta hercios, así las señales PWM tendrán un periodo de veinte milisegundos. La electrónica dentro del servomotor responderá al ancho de la señal modulada. Si los circuitos dentro del servomotor reciben una señal de entre 0,5 a 1,4 milisegundos, este se moverá en sentido horario; entre 1,6 a 2 milisegundos moverá el servomotor en sentido antihorario; 1,5 milisegundos representa un estado neutro para los servomotores estándares. A continuación se exponen ejemplos de cada caso: 19. Instrucciones de Seguridad Para asegurar la integridad física y el buen funcionamiento se dbee tener en cuenta los siguientes aspectos adaptación a la válvula, instalación,
  • 16. ajuste, puesta en funcionamiento Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control. Un servo normal o estándar tiene 3kg por cm. de torque, lo cual es bastante fuerte para su tamaño. También potencia proporcional para cargas mecánicas. Un servo, por consiguiente, tiene un consumo de energía reducido. La corriente que requiere depende del tamaño del servo. Normalmente el fabricante indica cual es la corriente que consume. La corriente depende principalmente del par, y puede exceder un amperio si el servo está enclavado, pero no es muy alto si el servo está libre moviéndose todo el tiempo. 20. Datos Técnicos Este dispositivo fue implementado a partir de un ejemplar que existía en el laboratorio de robótica de la ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO, por lo que no exitia placa técnica y los datos fueron tomados a base de varias pruebas realizadas. 21. Conexión
  • 17. 22. Planos de Dimensiones 23. Resumen de la aplicación
  • 18. A medida que gira el rotor, los dientes llegan a una proximidad con el imán y alejan luego se, esto hace variar la intensidad del campo magnético en el núcleo del imán lo que induce un voltaje en la bobina de alambre. Se produce un pulso o ciclo de voltaje por cada diente, en este caso se tiene 50 dientes en el rotor, con lo que la relación entre la frecuencia de los pulsos y la velocidad está dada por: rev I s = ciclos I s 50 , debido a que se requieren 50 ciclos o pulsos para representar una revolución. 24. Detalles generales Es un' dispositivo que mide la velocidad de un eje giratorio El servomotor tiene 85mm de lado y 45mm de ancho. Posee un eje móvil de baja inercia,y está adaptado al eje trabajado en Solidur, un polímero, liviano, muy resistente y fácil de trabajar de ¾ de pulgada de diámetro el servomotor, se pudo observar que en su interior posee un rotor dentado de material ferromagnético, que actúa conjuntamente con el imán permanente del estator, el mismo que posee una bobina de alambre alrededor del imán. El número de revoluciones por minuto es igual al número de revoluciones por segundo multiplicado por 60 y ciclos/s no es otra cosa que la frecuencia en Hertz, por lo tanto, la relación entre la frecuencia y la velocidad está dada por: V(rpm) = 60/50 f(Hz) = 1. 2f(Hz) (3.5) La velocidad máxima a la que se va a trabajar es de 2900rpm, es decir que la frecuencia máxima que tendrá la señal será de 2417Hz. El problema que se presentó es que la tarjeta de adquisición de datos no posee entradas de frecuencia o conteo rápido, que serían ideales para el tipo de señal que se quiere manejar, así que la solución fue acondicionar la señal sinusoidal de salida del servomotor, para obtener una señal de voltaje compatible con los canales de la tarjeta. 25. Código de Colores El servomotor utilizado para la medición de velocidad posee un par de terminales de salida en los que se genera una señal sinusoidal cuya amplitud y frecuencia varían de acuerdo a la velocidad del motor. Se retiraron los dos terminales de alimentación debido a que no se los utiliza. Se utilizó 4m de cable paralelo flexible 22AWG con un conductor ROJO y uno NEGRO, para la conexión del servomotor. Con objeto de mantener uniformidad en el sistema de Modernización, se utilizará el terminal NEGROcomo referencia o tierra y el terminal ROJO como señal de frecuencia de entrada, fin, que se explicará más adelante. De esta forma, se puede utilizar el servomotor como un tacómetro, para medir la velocidad de los ejes giratorios en las prácticas con la Unidad. En este caso la velocidad estará representada por la frecuencia del voltaje generado. Al desarmar el servomotor, se pudo observar que en su interior posee un rotor dentado de material ferromagnético, que actúa conjuntamente con el imán permanente del estator, el mismo que posee una bobina de alambre alrededor del imán. A medida que
  • 19. gira el rotor, los dientes llegan a una proximidad con el imán y luego se alejan, esto hace variar la intensidad del campo magnético en el núcleo del imán lo que induce un voltaje en la bobina de alambre. Se produce un pulso o ciclo de voltaje por cada diente, en este caso se tiene 50 dientes en el rotor, con lo que la relación entre la frecuencia de los pulsos y la velocidad está dada por: rev I s = ciclos I s 50 , debido a que se requieren 50 ciclos o pulsos para representar una revolución. El número de revoluciones por minuto es igual al número de revoluciones por segundo multiplicado por 60 y ciclos/s no es otra cosa que la frecuencia en Hertz, por lo tanto, la relación entre la frecuencia y la velocidad está dada por: V(rpm) = 60/50 f(Hz) = 1. 2f(Hz) (3.5) La velocidad máxima a la que se va a trabajar es de 2900rpm, es decir que la frecuencia máxima que tendrá la señal será de 2417Hz 26. Acondicionamiento El acondicionamiento se realiza a través de un conversor de frecuencia a voltaje, LM2917M de National Semiconductor Corporation, el mismo que recibe la señal de frecuencia convirtiéndola linealmente en un voltaje directo de salida. El conversor acepta un voltaje de alimentación de hasta 28V y consume una corriente máxima de 50mA. La señal de frecuencia de entrada debe ser una señal alterna de hasta 10KHz, debe tener un pico mínimo de 125mV para que el conversor la reconozca y uno máximo con el valor del voltaje de alimentación para evitar daños. En este caso, la frecuencia que se desea medir es de 2417Hz, el voltaje pico mínimo es de unos 0.4V y el voltaje pico máximo es de unos 3.5V, encontrándose dentro de los parámetros permitidos para el correcto funcionamiento del conversor. La frecuencia máxima que se mide es de 2417Hz, tiene un valor típico de 1801.1,A y Vcc en este caso es de 12V, con lo que despejando Cl se tiene un valor de 5.6nF. No hay que olvidar que se deben escoger valores estándar para todos los componentes externos al conversor. El capacitor Cl debe tener un valor superior a los 500pF para una mejor operación, valores más bajos podrían causar una corriente de falla a través de Rl. Se debe tener cuidado al escoger R1, ya que si es muy grande, se degrada la linealidad. Considerando que el voltaje máximo de salida será de 5V, para guardar compatibilidad con los canales de entrada de la tarjeta de adquisición de datos, se tiene la siguiente relación: El voltaje de rizo máximo se produce en la frecuencia más baja, en este caso se supone que la frecuencia de entrada es de 0Hz y el voltaje de rizo máximo no debe ser mayor que la sensibilidad de la tarjeta (2.4mV), así se tiene: 12V 5.6nF 2.4m V fr p
  • 20. Ecuación de calibración del servomotor